JPWO2010073373A1 - Power steering device - Google Patents
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Abstract
パワーステアリング装置は、実操舵角や目標操舵角などに基づいてステアリングに付与すべき付加摩擦トルクを設定し、当該付加摩擦トルクを付与する制御を行うために好適に利用される。具体的には、付加摩擦トルク変更手段は、車両の挙動制御が働く場合に、当該車両の挙動制御に応じて、付加摩擦トルクを変更する。これにより、車両の挙動制御と、付加摩擦トルクを付与する制御(摩擦付与制御)との干渉を抑制することが可能となる。The power steering device is preferably used for setting an additional friction torque to be applied to the steering based on an actual steering angle, a target steering angle, and the like and performing control for applying the additional friction torque. Specifically, the additional friction torque changing means changes the additional friction torque according to the behavior control of the vehicle when the behavior control of the vehicle works. Thereby, it becomes possible to suppress interference between the behavior control of the vehicle and the control for applying the additional friction torque (friction applying control).
Description
本発明は、ステアリングに付与する付加摩擦トルクを制御するパワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a power steering apparatus that controls an additional friction torque applied to a steering.
この種の技術が、例えば特許文献1に提案されている。特許文献1には、低速走行時にはステアリングの戻り特性を良好にし、高速走行時にはステアリングの収斂性を良好にするために、操舵角や車速に応じた摩擦トルクをステアリングに付与する技術が提案されている。 This type of technique is proposed in Patent Document 1, for example. Patent Document 1 proposes a technique for applying a friction torque according to the steering angle and the vehicle speed to the steering in order to improve the return characteristic of the steering at a low speed and to improve the convergence of the steering at a high speed. Yes.
ところで、従来から、車両の挙動制御として、トラクションコントロールやアンチロックブレーキやトラクションコントロールなどの制御が行われているが、このような車両の挙動制御と、上記したような付加摩擦トルクを付与する制御とが干渉する場合が考えられる。例えば、スムーズな制御ができなかったり、車両の挙動制御の効果が低減してしまったりすることが考えられる。なお、上記した特許文献1には、このような問題点やその解決手段については記載されていない。 By the way, conventionally, as vehicle behavior control, control such as traction control, anti-lock brake, and traction control has been performed. Such vehicle behavior control and control for applying the additional friction torque as described above. May interfere with each other. For example, it is conceivable that smooth control cannot be performed or the effect of vehicle behavior control is reduced. Note that the above-mentioned Patent Document 1 does not describe such problems and solutions.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ステアリングに付与する付加摩擦トルクの制御と、車両の挙動制御との干渉を適切に抑制することが可能なパワーステアリング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a power steering device capable of appropriately suppressing interference between control of additional friction torque applied to a steering and behavior control of a vehicle. The purpose is to provide.
本発明の1つの観点では、実操舵角及び目標操舵角に基づいてステアリングに付与すべき付加摩擦トルクを設定し、前記付加摩擦トルクを付与する制御を行うパワーステアリング装置は、車両の挙動制御が働く場合に、前記車両の挙動制御に応じて、前記付加摩擦トルクを変更する付加摩擦トルク変更手段を備える。 In one aspect of the present invention, a power steering device that sets an additional friction torque to be applied to a steering based on an actual steering angle and a target steering angle and performs control for applying the additional friction torque is provided for vehicle behavior control. An additional friction torque changing means for changing the additional friction torque in accordance with the behavior control of the vehicle is provided.
上記のパワーステアリング装置は、実操舵角や目標操舵角などに基づいてステアリングに付与すべき付加摩擦トルクを設定し、当該付加摩擦トルクを付与する制御を行うために好適に利用される。具体的には、付加摩擦トルク変更手段は、車両の挙動制御が働く場合に、当該車両の挙動制御に応じて、付加摩擦トルクを変更する。これにより、車両の挙動制御と、付加摩擦トルクを付与する制御(摩擦付与制御)との干渉を抑制することが可能となる。 The power steering device is preferably used for setting an additional friction torque to be applied to the steering based on an actual steering angle, a target steering angle, and the like, and performing control for applying the additional friction torque. Specifically, the additional friction torque changing means changes the additional friction torque according to the behavior control of the vehicle when the behavior control of the vehicle works. Thereby, it becomes possible to suppress the interference between the behavior control of the vehicle and the control for applying the additional friction torque (friction applying control).
上記のパワーステアリング装置の一態様では、前記車両の挙動制御は、トラクションコントロールに相当し、前記付加摩擦トルク変更手段は、前記トラクションコントロールが働く場合には、前記トラクションコントロールが働かない場合に比して、前記付加摩擦トルクを増加させる。これにより、トラクションコントロールと摩擦付与制御との干渉を適切に抑制することができる。 In one aspect of the power steering apparatus described above, the behavior control of the vehicle corresponds to traction control, and the additional friction torque changing means is more effective when the traction control is activated than when the traction control is not activated. Thus, the additional friction torque is increased. Thereby, interference with traction control and friction provision control can be suppressed appropriately.
上記のパワーステアリング装置の他の態様では、前記車両の挙動制御は、アンチロックブレーキの制御に相当し、前記付加摩擦トルク変更手段は、前記アンチロックブレーキの制御が働く場合には、前記アンチロックブレーキの制御が働かない場合に比して、前記付加摩擦トルクを増加させる。これにより、アンチロックブレーキの制御と摩擦付与制御との干渉を適切に抑制することができる。 In another aspect of the power steering apparatus described above, the behavior control of the vehicle corresponds to control of an anti-lock brake, and the additional friction torque changing unit is configured to control the anti-lock when the control of the anti-lock brake works. The additional friction torque is increased as compared with the case where the brake control does not work. Thereby, interference with the control of an anti-lock brake and friction provision control can be suppressed appropriately.
上記のパワーステアリング装置の他の態様では、前記車両の挙動制御は、ビークルスタビリティコントロールに相当し、前記付加摩擦トルク変更手段は、前記ビークルスタビリティコントロールが働く場合には、前記ビークルスタビリティコントロールが働かない場合に比して、前記付加摩擦トルクを増加させる。これにより、ビークルスタビリティコントロールと摩擦付与制御との干渉を適切に抑制することができる。 In another aspect of the power steering device described above, the behavior control of the vehicle corresponds to vehicle stability control, and the additional friction torque changing means is configured to control the vehicle stability control when the vehicle stability control is activated. The additional friction torque is increased as compared with the case where the motor does not work. Thereby, interference with vehicle stability control and friction provision control can be suppressed appropriately.
上記のパワーステアリング装置の他の態様では、前記車両の挙動制御は、車両統合制御に相当し、前記付加摩擦トルク変更手段は、前記車両統合制御が働く場合には、前記車両統合制御が働かない場合に比して、前記付加摩擦トルクを低下させる。これにより、車両統合制御と摩擦付与制御との干渉を適切に抑制することができる。 In another aspect of the power steering device described above, the behavior control of the vehicle corresponds to vehicle integrated control, and the vehicle integrated control does not work when the vehicle integrated control works. The additional friction torque is reduced as compared with the case. Thereby, interference with vehicle integrated control and friction provision control can be suppressed appropriately.
上記のパワーステアリング装置の他の態様では、前記車両の挙動制御は、レーンキープアシストの制御に相当し、前記付加摩擦トルク変更手段は、前記レーンキープアシストの制御が働く場合には、前記レーンキープアシストの制御が働かない場合に比して、前記付加摩擦トルクを低下させる。これにより、レーンキープアシストの制御と摩擦付与制御との干渉を適切に抑制することができる。 In another aspect of the power steering apparatus described above, the behavior control of the vehicle corresponds to lane keep assist control, and the additional friction torque changing means is configured to perform the lane keep assist when the lane keep assist control is activated. The additional friction torque is reduced as compared with the case where the assist control does not work. Thereby, interference with control of lane keep assist and friction provision control can be suppressed appropriately.
上記のパワーステアリング装置の他の態様では、前記車両の挙動制御は、アダプティブクルーズコントロールに相当し、前記付加摩擦トルク変更手段は、前記アダプティブクルーズコントロールが働く場合には、前記アダプティブクルーズコントロールが働かない場合に比して、前記付加摩擦トルクを低下させる。これにより、アダプティブクルーズコントロールと摩擦付与制御との干渉を適切に抑制することができる。 In another aspect of the above-described power steering apparatus, the behavior control of the vehicle corresponds to adaptive cruise control, and the additional friction torque changing means does not operate the adaptive cruise control when the adaptive cruise control operates. The additional friction torque is reduced as compared with the case. Thereby, interference with adaptive cruise control and friction provision control can be suppressed appropriately.
1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3 操舵角センサ
4 操舵トルクセンサ
5 ピニオン
6 ステアリングラック
7 モータ
8 モータ回転角センサ
12 車輪
15 車速センサ
30 コントローラ
50 操舵制御システムDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[装置構成]
まず、本実施形態に係るパワーステアリング装置が適用されたシステム(以下、「操舵制御システム」と呼ぶ。)50の全体構成について説明する。図1は、操舵制御システム50の構成を示す概略図である。[Device configuration]
First, the overall configuration of a system 50 (hereinafter referred to as a “steering control system”) to which the power steering apparatus according to the present embodiment is applied will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the
操舵制御システム50は、主に、ステアリングホイール1と、ステアリングシャフト2と、操舵角センサ3と、操舵トルクセンサ4と、ピニオン5と、ステアリングラック6と、モータ7と、モータ回転角センサ8と、タイロッド10R、10Lと、ナックルアーム11R、11Lと、車輪(前輪)12FR、12FLと、車速センサ15と、コントローラ30と、を備える。なお、以下では、タイロッド10R、10L、ナックルアーム11R、11L、及び車輪12FR、12FLの符号の末尾に付した「R」、「L」は、これらを区別しないで用いる場合には、省略するものとする。
The
操舵制御システム50は、電動パワーステアリング(EPS:Electric Power Steering)システムによって構成される。具体的には、操舵制御システム50は、車両に搭載され、ステアリングホイール1の操作などに応じて車輪12F(転舵輪)を転舵させる制御を行うシステムである。
The
ステアリングホイール1は、運転者により車両を旋回等させるために操作される。ステアリングホイール1は、ステアリングシャフト2を介して、ピニオン5に接続される。ステアリングシャフト2には、主に、操舵角センサ3及び操舵トルクセンサ4が設けられている。なお、以下では、ステアリングホイール1のことを単に「ステアリング」とも表記する。
The steering wheel 1 is operated by the driver to turn the vehicle. The steering wheel 1 is connected to a
ピニオン5は、ステアリングシャフト2の回転に応じて回転可能に構成され、ステアリングラック6は、ピニオン5の回転に応じて移動可能に構成されている。ステアリングラック6にはタイロッド10を介してナックルアーム11が連結されており、ナックルアーム11には車輪12Fが連結されている。この場合、ステアリングラック6によってタイロッド10及びナックルアーム11が動作されることにより、ナックルアーム11に連結された車輪12Fが転舵されることとなる。
The
モータ7は、例えば3相交流モータなどで構成され、ステアリングギヤボックス(不図示)内にステアリングラック6と同軸に設けられている。モータ7は、ステアリングラック6の移動をアシストするような力、若しくはステアリングラック6の移動を阻害するような力を付与することが可能に構成されている。具体的には、モータ7は、操舵感や操舵安定性などを向上させるために、運転者による操舵方向にアシストトルクを付与する。これに対して、モータ7は、保舵性能などを向上させるために、運転者による操舵方向と反対方向に付加摩擦トルクを付与する(つまり操舵反力を付与する)。モータ7は、コントローラ30から供給される制御信号S7によって制御される。
The
操舵制御システム50内に設けられた各種センサは、以下のように機能する。操舵角センサ3は、運転者によるステアリングホイール1の操作に対応する操舵角(実操舵角に対応する)を検出し、検出した操舵角に対応する検出信号S3をコントローラ30に供給する。操舵トルクセンサ4は、運転者によって入力された操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに対応する検出信号S4をコントローラ30に供給する。モータ回転角センサ8は、モータ7の回転角を検出し、検出した回転角に対応する検出信号S8をコントローラ30に供給する。車速センサ15は、車速を検出し(例えば車輪速度を検出する)、検出した車速に対応する検出信号S15をコントローラ30に供給する。
Various sensors provided in the
コントローラ30は、図示しないCPU、ROM、RAM、及びA/D変換器などを含んで構成される。コントローラ30は、上記した各種センサから供給される検出信号S3、S4、S8、S15などに基づいて、モータ7に制御信号S7を供給することで、モータ7に対する制御を行う。本実施形態では、コントローラ30は、モータ7からステアリングに対して付加摩擦トルクを付与させるための制御(以下、「摩擦付与制御」と呼ぶ。)を行う。このように、コントローラ30は、本発明におけるパワーステアリング装置として機能する。詳しくは、コントローラ30は、付加摩擦トルク変更手段として動作する。なお、コントローラ30は、車両内の制御を行うECU(Electronic Control Unit)により実現されても良い。
The
[摩擦付与制御の例]
次に、コントローラ30が行う摩擦付与制御の一例について説明する。まず、コントローラ30は、操舵角(以下、「θ」と表記する。)及び車速(以下、「V」と表記する。)に基づいて、ステアリングに付与すべき摩擦トルク(以下、「Tt」と表記する。)を求める。次に、コントローラ30は、操舵角θ及び摩擦トルクTtに基づいて目標操舵角(以下、「θt」と表記する。)を求める。次に、コントローラ30は、目標操舵角θtと操舵角θとの偏差(以下、「Δθ」と表記する。)に基づいて、付加摩擦トルク(以下、「Tc」と表記する。)を求める。即ち、コントローラ30は、目標操舵角θtなどに基づいて摩擦トルクTtを補正し、補正後の摩擦トルクを付加摩擦トルクTcとする。そして、コントローラ30は、このように求められた付加摩擦トルクTcがステアリングに付与されるように、モータ7に対する制御を行う。[Example of friction application control]
Next, an example of friction application control performed by the
ここで、図2乃至図4を参照して、摩擦付与制御を具体的に説明する。 Here, with reference to FIG. 2 thru | or FIG. 4, friction provision control is demonstrated concretely.
図2は、摩擦トルクTtを求める方法の一例を示した図である。図2は、横軸に操舵角θを示し、縦軸に摩擦トルクTtを示している。より具体的には、図2は、車速Vに応じて、操舵角θに対して設定すべき摩擦トルクTtが規定されたマップに相当する。ここでは、一例として、高速域V2、中速域V1、及び低速域V0のそれぞれに対応するマップを示している。コントローラ30は、このようなマップを参照することで、現在の操舵角θ及び車速Vに対応する摩擦トルクTtを求める。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a method for obtaining the friction torque Tt. FIG. 2 shows the steering angle θ on the horizontal axis and the friction torque Tt on the vertical axis. More specifically, FIG. 2 corresponds to a map in which the friction torque Tt to be set with respect to the steering angle θ according to the vehicle speed V is defined. Here, as an example, maps corresponding to the high speed region V2, the medium speed region V1, and the low speed region V0 are shown. The
図2に示すマップによれば、同一の操舵角θの場合、車速が大きいほど、大きな値を有する摩擦トルクTtが設定されることとなる。これは、高速域V2や中速域V1では、直進安定性向上や、操舵保持時の保舵力低減・安定性向上を図る観点から、ある程度の摩擦トルクを発生することが好ましい一方、低速域V0では、摩擦トルクが大きいと運転者に違和感を与え、操舵感が悪化する場合があるからである。また、図2に示すマップによれば、車速が同一である又は同一の車速域にある場合、操舵角θが大きいほど、大きな値を有する摩擦トルクTtが設定されることとなる。これは、操舵角θが大きい場合は車輪の転舵角が大きくなるため、大きな横力が発生し易く、操舵保舵時の保舵力低減・安定性向上を図る観点から、より大きな摩擦トルクが必要となるからである。 According to the map shown in FIG. 2, the friction torque Tt having a larger value is set as the vehicle speed increases for the same steering angle θ. This is because, in the high speed region V2 and the medium speed region V1, it is preferable to generate a certain amount of friction torque from the viewpoint of improving the straight running stability and reducing the steering holding force and improving the stability at the time of steering. This is because at V0, if the friction torque is large, the driver may feel uncomfortable and the steering feeling may deteriorate. Further, according to the map shown in FIG. 2, when the vehicle speed is the same or in the same vehicle speed range, the larger the steering angle θ, the larger the friction torque Tt that is set. This is because when the steering angle θ is large, the turning angle of the wheel becomes large, so that a large lateral force is likely to be generated, and from the viewpoint of reducing the holding force and improving the stability during steering holding, a larger friction torque This is because it is necessary.
次に、上記のように求められた摩擦トルクTtから、目標操舵角θtを求める方法について説明する。コントローラ30は、目標操舵角θtと操舵角θとの偏差Δθ(=θt−θ)、及び、摩擦トルクTt及びゲインKによって規定された偏差上限値Δ(=Tt/K)に基づいて、目標操舵角θtを求める。詳しくは、コントローラ30は、まず目標操舵角θtをθに初期化した後に(初期化済みであれば初期化しない)、偏差Δθ(=θt−θ)を求め、「Δθ>Δ」である場合には目標操舵角θtを「θt=θ+Δ」に変更し、「Δθ<−Δ」である場合には目標操舵角θtを「θt=θ−Δ」に変更し、「−Δ≦Δθ≦Δ」である場合には目標操舵角θtを変更しない。なお、ゲインKは、例えばステアリング系の剛性などを考慮して決定される値である。
Next, a method for obtaining the target steering angle θt from the friction torque Tt obtained as described above will be described. Based on the deviation Δθ (= θt−θ) between the target steering angle θt and the steering angle θ, and the deviation upper limit value Δ (= Tt / K) defined by the friction torque Tt and the gain K, the controller 30 A steering angle θt is obtained. Specifically, the
次に、上記のように求められた目標操舵角θtから付加摩擦トルクTcを求める方法について説明する。コントローラ30は、目標操舵角θtより得られる偏差Δθ(=θt−θ)、及びゲインK(=Tt/Δ)から、付加摩擦トルクTcを求める。具体的には、コントローラ30は、「Tc=K・Δθ」、即ち「Tc=K(θt−θ)」より、付加摩擦トルクTcを求める。
Next, a method for obtaining the additional friction torque Tc from the target steering angle θt obtained as described above will be described. The
図3は、付加摩擦トルクTcの特性の一例を示す図である。図3は、横軸に操舵角θを示し、縦軸に付加摩擦トルクTcを示している(左回りのトルクの方向を正とし、右回りのトルクの方向を負としている)。ここでは、摩擦トルクTtが「Tt1」の場合と「Tt2」の場合(Tt2<Tt1)とを一例として示している。例えば、車速が高速域V2若しくは中速域V1である場合における摩擦トルクTt1と、車速が低速域V0である場合における摩擦トルクTt2とを示している(図2参照)。また、図3では、「Tt1」及び「Tt2」のいずれの場合も、理解の容易化のため、便宜上、目標操舵角θtが同一で、操舵角θの変化に応じて変化しないものとする。なお、目標操舵角θtが変化した場合には、それに応じてグラフが新たな目標操舵角θtを中心として横軸方向に平行移動するだけである。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the characteristic of the additional friction torque Tc. FIG. 3 shows the steering angle θ on the horizontal axis and the additional friction torque Tc on the vertical axis (the counterclockwise torque direction is positive and the clockwise torque direction is negative). Here, a case where the friction torque Tt is “Tt 1 ” and a case where the friction torque Tt is “Tt 2 ” (Tt 2 <Tt 1 ) is shown as an example. For example, the friction torque Tt 1 when the vehicle speed is high speed range V2 or middle speed range V1, the vehicle speed indicates the friction torque Tt 2 in case of the low speed range V0 (see FIG. 2). In FIG. 3, in both cases of “Tt 1 ” and “Tt 2 ”, for the sake of easy understanding, for the sake of convenience, the target steering angle θt is the same and does not change according to the change of the steering angle θ. To do. When the target steering angle θt changes, the graph simply translates in the horizontal axis direction around the new target steering angle θt accordingly.
図3に示すように、偏差上限値Δは、「Δ=Tt/K」であることから、摩擦トルクTtが大きいほど大きくなる(例えば、「Tt1」の場合の偏差上限値Δ1は「Tt2」の場合の偏差上限値Δ2よりも大きい)。また、「−Δ≦Δθ≦Δ」の範囲では、目標操舵角θtが変更されずに維持され、「Tc=K・Δθ」、即ち「Tc=K(θt−θ)」より、付加摩擦トルクTcの大きさはΔθに比例して増加する。そして、「Δθ>Δ」及び「Δθ<−Δ」の範囲では、目標操舵角θtが上述したように変更されてΔθの大きさが一定となるので、「Tc=K・Δθ」、即ち「Tc=K(θt−θ)」より、付加摩擦トルクTcの大きさは摩擦トルクTtに応じた一定値となる。この場合、「−Δ≦Δθ≦Δ」の範囲では、ステアリングホイール1に付与されるべき摩擦トルクTtは、実際にはステアリングホイール1には付与されず、Δθの絶対値が偏差上限値Δ以上となって初めて、付加摩擦トルクTcの大きさが、ステアリングホイール1に付与されるべき摩擦トルクTtの大きさに設定されることとなる。「−Δ≦Δθ≦Δ」の範囲で摩擦トルクTtを付与しないのは、摩擦トルクが過敏に振動し易くなり、操舵感が悪化してしまうことを抑制するためである。As shown in FIG. 3, since the deviation upper limit value Δ is “Δ = Tt / K”, the deviation upper limit value Δ 1 in the case of “Tt 1 ” increases as the friction torque Tt increases. It is larger than the deviation upper limit Δ 2 in the case of “Tt 2 ”). Further, in the range of “−Δ ≦ Δθ ≦ Δ”, the target steering angle θt is maintained without being changed, and an additional friction torque is obtained from “Tc = K · Δθ”, that is, “Tc = K (θt−θ)”. The magnitude of Tc increases in proportion to Δθ. In the range of “Δθ> Δ” and “Δθ <−Δ”, the target steering angle θt is changed as described above, and the magnitude of Δθ becomes constant. Therefore, “Tc = K · Δθ”, that is, “ From “Tc = K (θt−θ)”, the magnitude of the additional friction torque Tc becomes a constant value corresponding to the friction torque Tt. In this case, in the range of “−Δ ≦ Δθ ≦ Δ”, the friction torque Tt to be applied to the steering wheel 1 is not actually applied to the steering wheel 1, and the absolute value of Δθ is greater than or equal to the deviation upper limit value Δ. For the first time, the magnitude of the additional friction torque Tc is set to the magnitude of the friction torque Tt to be applied to the steering wheel 1. The reason why the friction torque Tt is not applied in the range of “−Δ ≦ Δθ ≦ Δ” is to prevent the friction torque from being easily vibrated and deteriorating the steering feeling.
図4は、付加摩擦トルクTcの特性を可視的なモデルで表すイメージ図である。図4(A)は、「−Δ≦Δθ≦Δ」の範囲に相当するイメージ図である。この場合には、目標操舵角θtは変化せず、力T(例えば車輪への入力に起因して発生する外力)に対して釣り合うような力、即ちバネ定数K(=ゲインK)のバネが変位量(θt−θ)で変位したときの弾性力(=K・Δθ)が生成される。図4(B)は、「Δθ>Δ」及び「Δθ<−Δ」の範囲に相当するイメージ図である。この場合には、目標操舵角θtは力Tを受ける方向に変化し、力Tに対向する方向に一定の摩擦力Tt’(<力T)が生成される。なお、摩擦力Tt’は、摩擦力Ttを力に変換した値に相当する。 FIG. 4 is an image diagram showing the characteristic of the additional friction torque Tc with a visible model. FIG. 4A is an image diagram corresponding to a range of “−Δ ≦ Δθ ≦ Δ”. In this case, the target steering angle θt does not change, and a force that balances against the force T (for example, an external force generated due to an input to the wheel), that is, a spring with a spring constant K (= gain K). An elastic force (= K · Δθ) is generated when displaced by a displacement amount (θt−θ). FIG. 4B is an image diagram corresponding to ranges of “Δθ> Δ” and “Δθ <−Δ”. In this case, the target steering angle θt changes in a direction to receive the force T, and a constant frictional force Tt ′ (<force T) is generated in a direction opposite to the force T. The frictional force Tt ′ corresponds to a value obtained by converting the frictional force Tt into a force.
[本実施形態における制御方法]
次に、本実施形態において、コントローラ30が行う制御方法について説明する。本実施形態では、コントローラ30は、車両の挙動制御が働く場合に、当該車両の挙動制御に応じて、前述した方法によって決定された付加摩擦トルクを変更する。具体的には、コントローラ30は、トラクションコントロールや、アンチロックブレーキの制御や、ビークルスタビリティコントロールや、車両統合制御や、レーンキープアシストの制御や、アダプティブクルーズコントロールなどの車両の挙動制御が働く場合に、当該車両の挙動制御に応じて付加摩擦トルクを変更して摩擦付与制御を実行する。[Control method in this embodiment]
Next, a control method performed by the
こうするのは、車両の挙動制御が行われている際に付加摩擦トルクによる摩擦付与制御をそのまま行うと、車両の挙動制御と摩擦付与制御とが干渉する場合が考えられるからである。例えば、スムーズな車両の挙動制御を行うことができなかったり、車両の挙動制御の効果が低減してしまったりすることが考えられる。よって、本実施形態では、車両の挙動制御と摩擦付与制御との干渉を抑制すべく、車両の挙動制御が行われている際には、前述した方法によって決定された付加摩擦トルクを変更して摩擦付与制御を実行する。 This is because it is possible that the behavior control of the vehicle interferes with the friction application control if the friction application control using the additional friction torque is performed as it is while the behavior control of the vehicle is being performed. For example, it is conceivable that smooth vehicle behavior control cannot be performed or the effect of vehicle behavior control is reduced. Therefore, in the present embodiment, when the vehicle behavior control is performed to suppress the interference between the vehicle behavior control and the friction application control, the additional friction torque determined by the above-described method is changed. Friction application control is executed.
以下で、トラクションコントロール(TRC)、アンチロックブレーキ(ABS)の制御、ビークルスタビリティコントロール(VSC)、車両統合制御(VDIM)、レーンキープアシスト(LKA)の制御、アダプティブクルーズコントロール(ACC)のそれぞれが働いている場合に行われる制御方法について、具体的に説明する。 Below, traction control (TRC), anti-lock brake (ABS) control, vehicle stability control (VSC), vehicle integrated control (VDIM), lane keep assist (LKA) control, adaptive cruise control (ACC), respectively The control method performed when is working will be specifically described.
(TRCが働いている場合)
まず、トラクションコントロールが働いている場合に行われる付加摩擦トルクの変更方法について説明する。なお、トラクションコントロールとは、車輪が空転しやすい路面などにおいて行われるトラクションの制御に相当する。(When TRC is working)
First, a method of changing the additional friction torque performed when the traction control is working will be described. The traction control corresponds to the traction control performed on the road surface where the wheels are likely to idle.
本実施形態では、コントローラ30は、トラクションコントロールが働いている場合に、トラクションコントロールが働いていない場合に比して、付加摩擦トルクを増加させる。つまり、ヒステリシス幅を増加させる。具体的には、コントローラ30は、車両内のECUなどからトラクションコントロールの制御フラグ(以下、「TRC制御フラグ」と呼ぶ。)を取得し、TRC制御フラグがオンとなっている場合に、付加摩擦トルクを増加させる制御を行う。こうするのは、トラクションコントロールが働いている場合に、車輪12などからステアリングホイール1に伝達される反力を低減して、当該反力トルクによる操舵時の違和感を抑制するためである。
In the present embodiment, the
より具体的には、コントローラ30は、TRC制御フラグがオンとなった場合に、付加摩擦トルクを徐々に増加させる制御を行う。こうするのは、操舵トルクに違和感が発生することを抑制するためである。詳しくは、コントローラ30は、操舵角が中立位置付近である場合には付加摩擦トルクを速やかに増加させ、操舵角が比較的大きい場合には徐々に付加摩擦トルクを増加させる。また、コントローラ30は、TRC制御フラグがオンからオフになった場合、付加摩擦トルクを徐々に低下させる制御を行う。こうするのは、復帰時の違和感の発生を抑制するためである。
More specifically, the
図5は、本実施形態における制御処理の一例を示すフローチャートである。当該処理は、トラクションコントロールの作動状態に応じて付加摩擦トルクを制御するものである。具体的には、TRC制御フラグがオンである場合に付加摩擦トルクを徐々に増加させる制御モード(以下、「摩擦付与モード」と呼ぶ。)に設定され、TRC制御フラグがオフである場合に付加摩擦トルクを徐々に低下させる制御モード(以下、「摩擦付与停止モード」と呼ぶ。)に設定される。なお、当該処理は、エンジンのスタート後に、コントローラ30によって繰り返し実行される。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the control process in the present embodiment. This processing controls the additional friction torque according to the operating state of the traction control. Specifically, when the TRC control flag is on, the control mode is set to gradually increase the additional friction torque (hereinafter referred to as “friction application mode”), and is added when the TRC control flag is off. The control mode (hereinafter referred to as “friction application stop mode”) for gradually reducing the friction torque is set. This process is repeatedly executed by the
まず、ステップS101では、コントローラ30は、現状のTRC制御フラグを取得する。TRC制御フラグは、トラクションコントロールがオンであるか若しくはオフであるかを示している。そして、処理はステップS102に進む。ステップS102では、コントローラ30は、ステップS101で取得されたTRC制御フラグがオンであるか否かを判定する。
First, in step S101, the
TRC制御フラグがオンである場合(ステップS102;Yes)、処理はステップS103に進む。この場合、コントローラ30は、付加摩擦トルクを徐々に増加させる摩擦付与モードに設定する(ステップS103)。そして、処理はステップS105に進む。これに対して、TRC制御フラグがオフである場合(ステップS102;No)、処理はステップS104に進む。この場合、コントローラ30は、付加摩擦トルクを徐々に低下させる摩擦付与停止モードに設定する(ステップS104)。そして、処理はステップS105に進む。
If the TRC control flag is on (step S102; Yes), the process proceeds to step S103. In this case, the
ステップS105では、コントローラ30は、現状のTRC制御フラグを記憶して、当該TRC制御フラグを前段階のフラグとする。そして、処理はステップS106に進む。ステップS106では、コントローラ30は、エンジンがオンであるか否かを判定する。エンジンがオンである場合(ステップS106;Yes)、処理はステップS107に進み、エンジンがオフである場合(ステップS106;No)、処理は終了する。
In step S105, the
ステップS107では、コントローラ30は、現状のTRC制御フラグを取得する。そして、処理はステップS108に進む。ステップS108では、コントローラ30は、ステップS107で取得された現状のTRC制御フラグと、前段階のTRC制御フラグとが異なるか否かを判定する。フラグが異なる場合には(ステップS108;Yes)、処理はステップS110に進む。これに対して、フラグが同じである場合には(ステップS108;No)、処理はステップS109に進む。この場合には、コントローラ30は、現状の摩擦付与制御を維持する(ステップS109)。具体的には、摩擦付与モードに設定されている場合には付加摩擦トルクを徐々に増加させる制御を行い、摩擦付与停止モードに設定されている場合には付加摩擦トルクを徐々に低下させる制御を行う。そして、処理はステップS105に戻り、前述した処理を再度実行する。
In step S107, the
ステップS110では、コントローラ30は、ステップS107で取得されたTRC制御フラグがオンであるか否かを判定する。TRC制御フラグがオンである場合(ステップS110;Yes)、処理はステップS111に進む。この場合、コントローラ30は、付加摩擦トルクを徐々に増加させる摩擦付与モードに設定する(ステップS111)。そして、処理はステップS105に戻る。これに対して、TRC制御フラグがオフである場合(ステップS110;No)、処理はステップS112に進む。この場合、コントローラ30は、付加摩擦トルクを徐々に低下させる摩擦付与停止モードに設定する(ステップS112)。そして、処理はステップS105に戻る。
In step S110, the
以上説明した処理によれば、トラクションコントロールと摩擦付与制御との干渉を適切に抑制することができる。具体的には、トラクションコントロールの作動時において、車輪12よりステアリングホイール1に伝達される反力を低減し、当該反力トルクによる操舵時の違和感を抑制することができる。 According to the process demonstrated above, interference with traction control and friction provision control can be suppressed appropriately. Specifically, when the traction control is activated, the reaction force transmitted from the wheel 12 to the steering wheel 1 can be reduced, and the uncomfortable feeling during steering due to the reaction force torque can be suppressed.
(ABSが働いている場合)
次に、アンチロックブレーキの制御が働いている場合に行われる付加摩擦トルクの変更方法について説明する。なお、アンチロックブレーキの制御とは、ブレーキ時に車輪12のロックを防止するための制御に相当する。(When ABS is working)
Next, a method for changing the additional friction torque performed when the anti-lock brake control is working will be described. The anti-lock brake control corresponds to control for preventing the wheels 12 from being locked during braking.
本実施形態では、コントローラ30は、アンチロックブレーキの制御が働いている場合に、アンチロックブレーキの制御が働いていない場合に比して、付加摩擦トルクを増加させる。つまり、ヒステリシス幅を増加させる。具体的には、コントローラ30は、車両内のECUなどからアンチロックブレーキの制御の制御フラグ(以下、「ABS制御フラグ」と呼ぶ。)を取得し、ABS制御フラグがオンとなっている場合、付加摩擦トルクを増加させる制御を行う。こうするのは、アンチロックブレーキの制御が働いている場合に、車輪12などからステアリングホイール1に伝達される反力を低減して、当該反力トルクによる操舵時の違和感を抑制するためである。
In the present embodiment, the
より具体的には、コントローラ30は、ABS制御フラグがオンとなった場合に、付加摩擦トルクを徐々に増加させる制御を行う。こうするのは、操舵トルクに違和感が発生することを抑制するためである。詳しくは、コントローラ30は、操舵角が中立位置付近である場合には付加摩擦トルクを速やかに増加させ、操舵角が比較的大きい場合には徐々に付加摩擦トルクを増加させる。また、コントローラ30は、ABS制御フラグがオンからオフになった場合、付加摩擦トルクを徐々に低下させる制御を行う。こうするのは、復帰時の違和感の発生を抑制するためである。
More specifically, the
このようにアンチロックブレーキの制御が働いている場合に付加摩擦トルクの制御を行うことで、アンチロックブレーキの制御と摩擦付与制御との干渉を適切に抑制することができる。 By controlling the additional friction torque when the antilock brake control is operating as described above, it is possible to appropriately suppress the interference between the antilock brake control and the friction applying control.
(VSCが働いている場合)
次に、ビークルスタビリティコントロールが働いている場合に行われる付加摩擦トルクの変更方法について説明する。なお、ビークルスタビリティコントロールとは、車体スリップ角を抑制することで車両のスピンを防止する制御に相当する。(When VSC is working)
Next, a method for changing the additional friction torque performed when vehicle stability control is working will be described. Vehicle stability control corresponds to control for preventing vehicle spin by suppressing the vehicle body slip angle.
本実施形態では、コントローラ30は、ビークルスタビリティコントロールが働いている場合に、ビークルスタビリティコントロールが働いていない場合に比して、付加摩擦トルクを増加させる。つまり、ヒステリシス幅を増加させる。具体的には、コントローラ30は、車両内のECUなどからビークルスタビリティコントロールの制御フラグ(以下、「VSC制御フラグ」と呼ぶ。)を取得し、VSC制御フラグがオンとなっている場合に、付加摩擦トルクを増加させる制御を行う。こうするのは、ビークルスタビリティコントロールが働いている場合に、車輪12などからステアリングホイール1に伝達される反力を低減して、当該反力トルクによる操舵時の違和感を抑制するためである。
In the present embodiment, the
より具体的には、コントローラ30は、VSC制御フラグがオンとなった場合に、付加摩擦トルクを徐々に増加させる制御を行う。こうするのは、操舵トルクに違和感が発生することを抑制するためである。詳しくは、コントローラ30は、操舵角が中立位置付近である場合には付加摩擦トルクを速やかに増加させ、操舵角が比較的大きい場合には徐々に付加摩擦トルクを増加させる。また、コントローラ30は、VSC制御フラグがオンからオフになった場合、付加摩擦トルクを徐々に低下させる制御を行う。こうするのは、復帰時の違和感の発生を抑制するためである。
More specifically, the
このようにビークルスタビリティコントロールが働いている場合に付加摩擦トルクの制御を行うことで、ビークルスタビリティコントロールと摩擦付与制御との干渉を適切に抑制することができる。 In this way, when the vehicle stability control is working, the interference between the vehicle stability control and the friction applying control can be appropriately suppressed by controlling the additional friction torque.
(VDIMが働いている場合)
次に、車両統合制御が働いている場合に行われる付加摩擦トルクの変更方法について説明する。なお、車両統合制御とは、ブレーキやトラクションなどを総合的に制御して車両の安定性や運動性能を向上させるために行われる制御に相当する。(When VDIM is working)
Next, a method for changing the additional friction torque performed when the vehicle integrated control is working will be described. The vehicle integrated control corresponds to control performed to improve the stability and motion performance of the vehicle by comprehensively controlling brakes and traction.
本実施形態では、コントローラ30は、車両統合制御が働いている場合に、車両統合制御が働いていない場合に比して、付加摩擦トルクを低下させる。つまり、ヒステリシス制御のレベルを低下させる。具体的には、コントローラ30は、車両内のECUなどから車両統合制御の制御フラグ(以下、「VDIM制御フラグ」と呼ぶ。)を取得し、VDIM制御フラグがオンとなっている場合に、付加摩擦トルクを低下させる制御を行う。こうするのは、車両統合制御が働いている場合に、ステアリング系の影響を抑制するためである。
In the present embodiment, the
このように車両統合制御が働いている場合に付加摩擦トルクの制御を行うことで、車両統合制御と摩擦付与制御との干渉を適切に抑制することができる。 In this way, when the vehicle integrated control is working, the interference between the vehicle integrated control and the friction applying control can be appropriately suppressed by controlling the additional friction torque.
なお、車両統合制御が働いている場合に、上記のように付加摩擦トルクを低下させる制御を行う代わりに、付加摩擦トルクを「0」に設定しても良い。つまり、摩擦付与制御を行わないこととしても良い。言い換えると、ヒステリシス制御をオフにしても良い。 Note that, when the vehicle integrated control is working, the additional friction torque may be set to “0” instead of performing the control for reducing the additional friction torque as described above. That is, it is good also as not performing friction provision control. In other words, hysteresis control may be turned off.
(LKAが働いている場合)
次に、レーンキープアシストの制御が働いている場合に行われる付加摩擦トルクの変更方法について説明する。なお、レーンキープアシストの制御とは、車両走行レーン内を走行するようにアシストする制御に相当する。(When LKA is working)
Next, a method of changing the additional friction torque performed when the lane keep assist control is working will be described. The lane keep assist control corresponds to control for assisting the vehicle to travel in the vehicle lane.
本実施形態では、コントローラ30は、レーンキープアシストの制御が働いている場合に、レーンキープアシストの制御が働いていない場合に比して、付加摩擦トルクを低下させる。つまり、ヒステリシス制御のレベルを低下させる。具体的には、コントローラ30は、車両内のECUなどからレーンキープアシストの制御の制御フラグ(以下、「LKA制御フラグ」と呼ぶ。)を取得し、LKA制御フラグがオンとなっている場合に、付加摩擦トルクを低下させる制御を行う。こうするのは、レーンキープアシストの制御が働いている場合には、摩擦トルクを低下させて、ステアリングホイール1を操舵し易くすることが望ましいからである。
In the present embodiment, the
より具体的には、コントローラ30は、レーンキープアシストの制御におけるアシストトルクの指令値が常に変動して、修正操舵をしていると判断された場合にのみ、付加摩擦トルクを低下させる制御を行う。若しくは、付加摩擦トルクを低下させる制御の代わりに、コントローラ30は、付加摩擦トルクを「0」に設定する(つまり、摩擦付与制御を行わない)。これに対して、コントローラ30は、直進状態で、アシストトルクの指令値がある一定のレベル以下である場合には、付加摩擦トルクを低下させる制御を行わない。つまり、ヒステリシス制御のレベルを低下させない。
More specifically, the
このようにレーンキープアシストの制御が働いている場合に付加摩擦トルクの制御を行うことで、レーンキープアシストの制御と摩擦付与制御との干渉を適切に抑制することができる。 By controlling the additional friction torque when the lane keep assist control is operating as described above, the interference between the lane keep assist control and the friction applying control can be appropriately suppressed.
(ACCが働いている場合)
次に、アダプティブクルーズコントロールが働いている場合に行われる付加摩擦トルクの変更方法について説明する。なお、アダプティブクルーズコントロールとは、先行する車両との適切な車間距離を保ちながら追従走行するために行われる制御に相当する。(When ACC is working)
Next, a method for changing the additional friction torque that is performed when adaptive cruise control is operating will be described. Note that adaptive cruise control corresponds to control performed to follow the vehicle while maintaining an appropriate inter-vehicle distance from the preceding vehicle.
本実施形態では、コントローラ30は、アダプティブクルーズコントロールが働いている場合に、アダプティブクルーズコントロールが働いていない場合に比して、付加摩擦トルクを低下させる。つまり、ヒステリシス制御のレベルを低下させる。具体的には、コントローラ30は、車両内のECUなどからアダプティブクルーズコントロールの制御フラグ(以下、「ACC制御フラグ」と呼ぶ。)を取得し、ACC制御フラグがオンとなっている場合に、付加摩擦トルクを低下させる制御を行う。こうするのは、アダプティブクルーズコントロールが働いている場合には、摩擦トルクを低下させて、ステアリングホイール1を操舵し易くすることが望ましいからである。
In the present embodiment, the
このようにアダプティブクルーズコントロールが働いている場合に付加摩擦トルクの制御を行うことで、アダプティブクルーズコントロールと摩擦付与制御との干渉を適切に抑制することができる。 By controlling the additional friction torque when the adaptive cruise control is operating as described above, interference between the adaptive cruise control and the friction applying control can be appropriately suppressed.
本発明は、ステアリングに対してトルクを付与することが可能に構成されたパワーステアリング装置を有する車両に利用することができる。 The present invention can be used for a vehicle having a power steering device configured to be able to apply torque to the steering.
本発明の1つの観点では、車両に搭載されるパワーステアリング装置であって、車両状態を表す情報に基づいて、ステアリングに付与すべき摩擦トルクを設定する摩擦トルク設定手段と、前記摩擦トルクに基づいて目標操舵角を設定する目標操舵角設定手段と、前記目標操舵角と実操舵角との偏差に基づいて、付加摩擦トルクを定め、ステアリングに前記付加摩擦トルクを付与する制御を行うトルク付与手段と、車両の挙動制御が働く場合に、前記車両の挙動制御に応じて、前記付加摩擦トルクを変更する付加摩擦トルク変更手段と、を備える。 In one aspect of the present invention, a power steering device mounted on a vehicle, based on information representing a vehicle state, friction torque setting means for setting a friction torque to be applied to the steering, and based on the friction torque A target steering angle setting means for setting the target steering angle, and a torque applying means for performing control for determining an additional friction torque based on a deviation between the target steering angle and the actual steering angle and applying the additional friction torque to a steering wheel. comprising the, if the behavior control of the vehicle acts, in response to said vehicle behavior control, and additional friction torque changing means for changing the adding friction torque, the.
Claims (7)
車両の挙動制御が働く場合に、前記車両の挙動制御に応じて、前記付加摩擦トルクを変更する付加摩擦トルク変更手段を備えることを特徴とするパワーステアリング装置。A power steering device that sets an additional friction torque to be applied to a steering based on an actual steering angle and a target steering angle, and performs control to apply the additional friction torque;
A power steering apparatus comprising: an additional friction torque changing unit that changes the additional friction torque in accordance with the behavior control of the vehicle when the behavior control of the vehicle is performed.
前記付加摩擦トルク変更手段は、前記トラクションコントロールが働く場合には、前記トラクションコントロールが働かない場合に比して、前記付加摩擦トルクを増加させる請求項1に記載のパワーステアリング装置。The vehicle behavior control corresponds to traction control,
2. The power steering apparatus according to claim 1, wherein the additional friction torque changing unit increases the additional friction torque when the traction control is activated as compared with a case where the traction control is not activated.
前記付加摩擦トルク変更手段は、前記アンチロックブレーキの制御が働く場合には、前記アンチロックブレーキの制御が働かない場合に比して、前記付加摩擦トルクを増加させる請求項1に記載のパワーステアリング装置。The vehicle behavior control corresponds to the anti-lock brake control,
2. The power steering according to claim 1, wherein the additional friction torque changing unit increases the additional friction torque when the control of the antilock brake is activated, compared with the case where the control of the antilock brake is not activated. apparatus.
前記付加摩擦トルク変更手段は、前記ビークルスタビリティコントロールが働く場合には、前記ビークルスタビリティコントロールが働かない場合に比して、前記付加摩擦トルクを増加させる請求項1に記載のパワーステアリング装置。The vehicle behavior control corresponds to vehicle stability control,
2. The power steering apparatus according to claim 1, wherein the additional friction torque changing unit increases the additional friction torque when the vehicle stability control is activated as compared with a case where the vehicle stability control is not activated.
前記付加摩擦トルク変更手段は、前記車両統合制御が働く場合には、前記車両統合制御が働かない場合に比して、前記付加摩擦トルクを低下させる請求項1に記載のパワーステアリング装置。The vehicle behavior control corresponds to vehicle integrated control,
2. The power steering apparatus according to claim 1, wherein the additional friction torque changing unit reduces the additional friction torque when the vehicle integrated control is operated, as compared with a case where the vehicle integrated control is not operated.
前記付加摩擦トルク変更手段は、前記レーンキープアシストの制御が働く場合には、前記レーンキープアシストの制御が働かない場合に比して、前記付加摩擦トルクを低下させる請求項1に記載のパワーステアリング装置。The vehicle behavior control corresponds to lane keep assist control,
2. The power steering according to claim 1, wherein the additional friction torque changing unit reduces the additional friction torque when the lane keep assist control is performed, compared to when the lane keep assist control is not performed. apparatus.
前記付加摩擦トルク変更手段は、前記アダプティブクルーズコントロールが働く場合には、前記アダプティブクルーズコントロールが働かない場合に比して、前記付加摩擦トルクを低下させる請求項1に記載のパワーステアリング装置。The vehicle behavior control corresponds to adaptive cruise control,
2. The power steering apparatus according to claim 1, wherein the additional friction torque changing unit reduces the additional friction torque when the adaptive cruise control is operated, as compared with a case where the adaptive cruise control is not operated.
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